《新教材2023高中物理第五章原子核5.1原子核的组成课件新人教版选择性必修第三册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《新教材2023高中物理第五章原子核5.1原子核的组成课件新人教版选择性必修第三册（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章第五章 原子核原子核学习目标学习目标1.通过自主学习通过自主学习,了解天然放射现象及其规律了解天然放射现象及其规律,了解放射性元素了解放射性元素.知道三种知道三种射线的特征射线的特征,会利用磁场或电场区分三种射线会利用磁场或电场区分三种射线,培养自学能力和解决实际培养自学能力和解决实际问题的能力问题的能力.2.通过自主学习通过自主学习,知道原子核的组成知道原子核的组成,理解核子和同位素的概念理解核子和同位素的概念,掌握质量掌握质量数、电荷数和核子数间的关系数、电荷数和核子数间的关系,会正确书写原子核符号会正确书写原子核符号.3.通过对原子核结构的探究通过对原子核结构的探究,感悟探索微观世
2、界的研究方法感悟探索微观世界的研究方法,强化证据意强化证据意识和推理能力识和推理能力.1原子核的组成原子核的组成知识点一知识点一 天然放射现象天然放射现象1.1896年年,法国法国物理学家物理学家 发现发现,铀和含铀的矿物能够发铀和含铀的矿物能够发出看不见的射线出看不见的射线.2.玛丽玛丽居里和她的丈夫皮埃尔居里和她的丈夫皮埃尔居里发现了两种能够发出更居里发现了两种能够发出更强射线的新元素强射线的新元素,命名命名为为 (Po)和和 (Ra).3.天然放射现象天然放射现象.(1)放射性放射性:物质物质发出发出 的的性质性质.(2)放射性元素放射性元素:具有具有 性性的元素的元素.(3)天然放射现
3、象天然放射现象:放射性元素自发地放射性元素自发地发出发出 的的现象现象.(4)原子序数原子序数大于大于 的的元素元素,都能自发地发出射线都能自发地发出射线,原子序数小原子序数小于或于或等于等于 的的元素元素,有的也能发出射线有的也能发出射线.贝克勒尔贝克勒尔钋钋镭镭射线射线放射放射射线射线8383知识点二知识点二射线的本质射线的本质1.射线、射线、射线、射线、射线的对比射线的对比.种类种类射线射线 射线射线射线射线组成组成高速高速 核核流流高速高速 流流波长很波长很短的短的 .电荷量电荷量2e-e0质量质量4mp(mp=1.6710-27 kg)静止静止质量质量为为0速度速度0.1c0.99c
4、c在电、在电、磁场磁场中中偏转偏转与与射线反向射线反向偏转偏转 .贯穿本领贯穿本领最最 ,用一张用一张纸就能挡住纸就能挡住较较 ,能穿透几能穿透几毫米厚的铝板毫米厚的铝板最最 ,能穿透几厘能穿透几厘米厚的铅板米厚的铅板对空气对空气的电离的电离作用作用很很 .较较 .很很 .在空气在空气中的中的径迹径迹粗、短、直粗、短、直细、较长、曲折细、较长、曲折最长最长通过胶片通过胶片感光感光感光感光感光感光氦氦电子电子电磁波电磁波弱弱强强强强弱弱不偏转不偏转强强弱弱2.右右图图为为、射线在磁场中的运动轨迹示意射线在磁场中的运动轨迹示意图图,试分析试分析分别表示哪种射线分别表示哪种射线.答案答案:由左手定则
5、可判断由左手定则可判断代表代表射线射线,代表代表射射线线,代表代表射线射线(不带电不带电).3.粒子的速度约为粒子的速度约为粒子速度的十分之一粒子速度的十分之一,但但射线在匀强磁射线在匀强磁场中的偏转半径大于场中的偏转半径大于射线在相同磁场中的偏转半径射线在相同磁场中的偏转半径,这说明这说明什么问题什么问题?知识点知识点三三原子核的组成原子核的组成1.质子的发现质子的发现:1919年年,用用镭放射出的镭放射出的粒子轰击氮原子粒子轰击氮原子核核,从氮原子核中打出了一种新的粒子从氮原子核中打出了一种新的粒子.测出了它的质量和电荷测出了它的质量和电荷量量,确定它是氢原子核确定它是氢原子核,叫作叫作
6、,用用 表示表示,其质量为其质量为mp=1.672 610-27 kg.2.中子的发现中子的发现.(1)卢瑟福的猜想卢瑟福的猜想:原子核内可能还存在着一种质量原子核内可能还存在着一种质量与与 .相相同、同、的的粒子粒子,这种粒子叫作中子这种粒子叫作中子.(2)查德威克的发现查德威克的发现:用实验证实了中子的存在用实验证实了中子的存在,用用 表示表示,其质其质量为量为mn=1.674 910-27 kg.卢瑟福卢瑟福质子质子p质子质子不带电不带电n3.原子核的组成原子核的组成.(1)核子数核子数:质子和中子质量差别非常微小质子和中子质量差别非常微小,二者统称为核子二者统称为核子,所所以以 数和数
7、和 数数之和叫核子数之和叫核子数.(2)电荷数电荷数(Z):原子核所带的电荷原子核所带的电荷总是总是 电荷电荷的整数倍的整数倍,通常通常用这个整数表示原子核的电荷量用这个整数表示原子核的电荷量,叫作原子核的电荷数叫作原子核的电荷数.(3)质量数质量数(A):原子核的质量等于核原子核的质量等于核内内 和和 的的质量的总质量的总和和,而质子与中子的质量几乎相等而质子与中子的质量几乎相等,所以原子核的质量几乎等于所以原子核的质量几乎等于单个核子质量的整数倍单个核子质量的整数倍,这个倍数叫作原子核的质量数这个倍数叫作原子核的质量数.质子质子中子中子质子质子质子质子中子中子4.阅读教材第阅读教材第105
8、页页,什么是同位素什么是同位素?氢的同位素有几种氢的同位素有几种?分别是分别是什么什么?小小试试身手身手判断下列说法的正误并和同学交流判断下列说法的正误并和同学交流(正确的打正确的打“”,错误的错误的打打“”).).1.原子序数小于原子序数小于83的元素都不能发出射线的元素都不能发出射线.()2.射线实际上就是氦原子核射线实际上就是氦原子核,射线具有较强的穿透能射线具有较强的穿透能力力.()3.射线是能量很高的电磁波射线是能量很高的电磁波,电离作用很强电离作用很强.()4.放射性元素发出的射线的强度可以人工控制放射性元素发出的射线的强度可以人工控制.()5.原子核的电荷数就是核内的质子数原子核
9、的电荷数就是核内的质子数,也就是这种元素的原子也就是这种元素的原子序数序数.()6.同一元素的两种同位素具有相同的质量数同一元素的两种同位素具有相同的质量数.()探究一探究一天然放射现象和三种射线天然放射现象和三种射线问题情境问题情境在暗室的真空管装置中做如下实验在暗室的真空管装置中做如下实验:在竖直放置的平行金属在竖直放置的平行金属板间的匀强电场中板间的匀强电场中,有一个能产生有一个能产生、三种射线的放射源三种射线的放射源,从放射源发出的一束射线垂直于电场方向射入电场从放射源发出的一束射线垂直于电场方向射入电场,如图所示如图所示,在与放射源距离为在与放射源距离为h高处水平放置两张叠放着的涂药
10、面朝下高处水平放置两张叠放着的涂药面朝下的显影纸的显影纸(比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸比一般纸厚且坚韧的涂有感光药的纸),经射线照射经射线照射一段时间后使两张显影纸显影一段时间后使两张显影纸显影.答案答案:因为一张显影纸即可挡住因为一张显影纸即可挡住射线射线,所以上面的显影纸上有所以上面的显影纸上有2个暗斑个暗斑,分别是分别是、射线的痕迹射线的痕迹.1.上面的显影纸上有几个暗斑上面的显影纸上有几个暗斑?各是什么射线的痕迹各是什么射线的痕迹?3.若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场若在此空间再加上与电场方向垂直的匀强磁场,一次使一次使射线射线不偏转不偏转,一次使一次使 射线不偏转射线不偏
11、转,则两次所加匀强磁场的磁感应强则两次所加匀强磁场的磁感应强度的大小之比是多少度的大小之比是多少?4.肉眼看不见射线肉眼看不见射线,但是射线中的粒子与其他物质作用时的现但是射线中的粒子与其他物质作用时的现象象,会显示射线的存在会显示射线的存在.阅读教材阅读教材,和同学讨论和同学讨论,并举出一些探测并举出一些探测射线的方法射线的方法.答案答案:(1)射线中的粒子会使气体电离射线中的粒子会使气体电离,过饱和蒸气就会以这些过饱和蒸气就会以这些离子为核心凝结成雾滴离子为核心凝结成雾滴;(2)射线中的粒子会使照相底片感光射线中的粒子会使照相底片感光;(3)射线中的粒子会使荧光物质产生荧光射线中的粒子会使
12、荧光物质产生荧光.过程建构过程建构1.元素的放射性元素的放射性.(1)一种元素的放射性与其所处的化学状态一种元素的放射性与其所处的化学状态(单质或化合物单质或化合物)无无关关,放射性的强度也不受温度、外界压强的影响放射性的强度也不受温度、外界压强的影响,这就说明射这就说明射线跟原子核外电子无关线跟原子核外电子无关,仅与原子核有关仅与原子核有关.(2)射线来自于原子核说明原子核内部是有结构的射线来自于原子核说明原子核内部是有结构的.2.三种射线在电场和磁场中的偏转三种射线在电场和磁场中的偏转.(1)在匀强电场中在匀强电场中:射线不发生偏转射线不发生偏转,做匀速直线运动做匀速直线运动,粒子和粒子和
13、粒子沿相反方向做类平抛运动粒子沿相反方向做类平抛运动,在同样的条件下在同样的条件下,粒子的偏粒子的偏移量大移量大,如图甲所示如图甲所示.甲甲乙乙(2)在匀强磁场中在匀强磁场中:射线不发生偏转射线不发生偏转,仍做匀速直线运动仍做匀速直线运动,粒子粒子和和粒子沿相反方向做匀速圆周运动粒子沿相反方向做匀速圆周运动,且在且在同同样样（等速）（等速）条条件件下下,粒子的轨道半径小粒子的轨道半径小,粒子轨道半径大粒子轨道半径大,如图乙所示如图乙所示.【典例【典例1】如图所示】如图所示,R是一种放射性物质是一种放射性物质,它能产生它能产生、三三种射线种射线,虚线框内有匀强磁场虚线框内有匀强磁场,LL是厚纸板
14、是厚纸板,MM是荧光屏是荧光屏,实实验时验时,发现在荧光屏的发现在荧光屏的O、P两点处有亮斑两点处有亮斑,由此可知下列关于由此可知下列关于磁场的方向、到达磁场的方向、到达O点的射线种类、到达点的射线种类、到达P点的射线种类的分点的射线种类的分析正确的是析正确的是()选项选项磁场方向磁场方向到达到达O点的射线点的射线到达到达P点的射线点的射线A竖直向上竖直向上B竖直向下竖直向下C垂直于纸面向里垂直于纸面向里D垂直于纸面向外垂直于纸面向外解析解析:R放射出来的射线共有放射出来的射线共有、三种三种,其中其中、射线垂直射线垂直于磁场方向进入磁场区域时将受到洛伦兹力作用而偏转于磁场方向进入磁场区域时将受
15、到洛伦兹力作用而偏转,射射线不偏转线不偏转,打在打在O点的应为点的应为射线射线;由于由于射线贯穿本领弱射线贯穿本领弱,不能不能射穿厚纸板射穿厚纸板,到达到达P点的应是点的应是射线射线;依据依据射线的偏转方向及左射线的偏转方向及左手定则可知磁场方向垂直于纸面向里手定则可知磁场方向垂直于纸面向里.选项选项C正确正确.答案答案:C【典例【典例2】某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束】某一放射性元素放出的射线通过电场后分成三束,如图所示如图所示,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.射线射线1的电离作用在三种射线中最强的电离作用在三种射线中最强B.射线射线2贯穿本领最弱贯穿本领最弱,用一张白纸
16、就可以将它挡住用一张白纸就可以将它挡住C.射线射线1是电子流是电子流D.射线射线3在三种射线中穿透能力最强在三种射线中穿透能力最强解析解析:射线射线3在电场中向负极板偏转在电场中向负极板偏转,射线射线3为为粒子流粒子流,电离作电离作用在三种射线中最强用在三种射线中最强,穿透能力较弱穿透能力较弱,选项选项A、D错误错误.射线射线2在在电场中不偏转电场中不偏转,射线射线2为为射线射线,其贯穿本领最强其贯穿本领最强,选项选项B错误错误.射射线线1在电场中向正极板偏转在电场中向正极板偏转,射线射线1是是射线射线,是电子流是电子流,选项选项C正确正确.答案答案:C探究探究二二原子核的组成原子核的组成问题情境问题情境1919年年,卢瑟福用卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现了质子粒子轰击氮原子核发现了质子,下图为下图为粒粒子轰击氮原子核的示意图子轰击氮原子核的示意图.答案答案:说明质子是原子核的组成部分说明质子是原子核的组成部分.1.粒子轰击多种原子核粒子轰击多种原子核,都打出了质子都打出了质子,说明了什么问题说明了什么问题?2.多数原子核的质量数都大于其质子数多数原子核的质量数都大于其质子数,说明了什么
